童国庆,赵春鹏,马芳武,赵福全
(吉利汽车研究院,浙江 杭州 311228)
在新车型开发中,前期开发的车身控制模块BCM因车型不同而不同。每开发一款新车,开发一种车身控制模块,都要从产品定义、产品描述、技术协议签订、产品设计、试制、试验、PPAP等方面轮回一遍。同时在批产初期,还要发现问题、分析问题、进行整改。
若每款车型用不同的BCM,批量不会很大。这样,开发周期长、开发费用高、采购成本高,带来许多问题,影响整车的性能、价格、销售竞争力。
目前,开发一款新车型时,常常只是考虑本款车的要求,很少在设计初期考虑后续车型的借用性。只是在开发后续车型时,寻找前面的车型中有没有可以借用的零部件,这样一来,可以通用的零部件很少。
本文针对上述问题,提出在BCM的开发中,考虑零部件的通用化,成熟零部件可被多款车型沿用,从而加快开发速度,节约开发成本,提高开发品质和整车的可靠性。
零部件的通用化,需在开发初期给予充分考虑。目前,相继有某3款车型正在开发。经过分析其配置情况,得知其中绝大部分功能是相同的。3种车型BCM功能的比较如表1所示。
表1 3种车型BCM功能比较
表1 (续)
由于车型1的BCM开发在先,基于车型1的BCM的基础,可以通过预留接口、调整软件及外加控制模块 (如侧滑移门控制模块等),来满足车型1、车型2、车型3这3款车型BCM的功能要求及后续功能扩展,同时可借用到后续开发的其它同级别的车型上。
考虑到进一步升级的需要,各BCM都预留CAN、LIN总线通信口 (参见表1内的备注部分)。
兼顾3款车型通用的BCM的功能描述如下。
1)通过操作遥控器设置车身的防盗,当有人非法进入时,转向灯、报警喇叭会以一定的频率闪烁和报警[1-3]。报警循环示意图如图1所示。
2)可以通过诊断仪对防盗喇叭的工作状态进行激活或禁止。
3)在防盗状态下,如果连续按闭锁键几次(如2次),那么喇叭叫几声 (如3声),转向灯闪几下 (如3下)(寻车功能,在无双锁功能的前提下)。
注意:括号中的2次与3声不是绝对对应的,这些数字可以根据设计者的需要设置。
1)当遥控器内电池无电时,可以通过点火钥匙的操作,解除设防。
2)可通过钥匙的操作,来匹配、学习遥控器,一个车身控制模块至多可以匹配、学习4个遥控器[1]。
1)通过操作遥控器或者车内门锁开关,控制中控锁的开启或关闭。
2)通过操作遥控器,设置中控锁配合BCM的防盗功能,设置双锁功能 (预留出口用)。
3)车速达到某一速度 (如20 km/h)会自动落锁,以保证行驶中的安全性。
4)BCM内设置了自动重锁、懒惰解锁、气囊碰撞解锁功能[1]。
2.4.1 常规灯光控制功能
1)自动灯光控制功能 当点火开关ON、组合开关在AUTO档时,位置灯继电器及前照灯继电器依四周环境的明亮程度而自动吸合或断开 (需环境光传感器信号输入)。
2)转向灯控制功能 根据法规要求,转向灯工作时,需有声音提示,其声音需与灯光闪烁同步[1]。
3)白昼灯光控制功能 (预留出口欧洲用)当发动机运转时,白昼灯应该自动点亮,此功能应可以通过诊断仪配置。白昼灯应在前照灯打开时自动熄灭,但在前照灯只是短暂间隔的间歇闪烁报警时不熄灭 (远光灯点亮时间小于某一时间视为间歇闪烁警示)。
2.4.2 舒适灯光控制功能
1)如果在点火钥匙拔出一定时间内,灯光开关在另一时间内从OFF转到AUTO,再回到OFF→跟随回家灯光功能被激活→前照灯延时点亮一定时间。
2)当跟随回家灯光功能被激活时,如果有一个门被打开→前照灯延时点亮一定时间。
3)BCM控制室内顶灯点亮时将在一定时间内淡入点亮,熄灭时另一时间淡出熄灭。
4)解锁时,室内顶灯、钥匙孔照明灯将淡入点亮,若没有门打开动作,一定时间后室内顶灯、钥匙孔照明灯将淡出熄灭。
5)车门全关好后,点火开关断开时,室内顶灯一定时间后淡出熄灭;车门全关好后,点火开关接通时,室内顶灯立即淡出熄灭。
6)打开任一车门,室内顶灯、对应的门灯将淡入点亮,并保持点亮,直到车门关上在一定时间内淡出熄灭,或因节电功能而关闭 (点火开关置于OFF档,一定时间之后节电功能起作用)。
7)紧急制动报警功能:如果车辆速度 (BCM通过CAN总线或硬线获得)因紧急制动而快速降低时,所有转向灯被激活闪烁;若车辆速度快速降低结束,危险报警闪光功能解除 (减速度大于某一值视为紧急制动)。
只有在点火开关接通后才允许前刮水动作 (手动刮水和自动刮水二者选一)。
1)手动刮水功能 前刮水开关打到连续低速档,则前刮水低速运转;前刮水开关打到连续高速档,则前刮水高速运转;前刮水开关打到间歇档时,输出高电平一定时间、间隔另一时间 (悬空)周期信号,刮水间歇工作。
2)自动刮水功能 (需要雨滴传感器)当雨滴传感器检测到下小雨时,前刮水低速运转;当雨滴传感器检测到下大雨时,前刮水一直高速运转。
接通前洗涤开关,则前风窗洗涤喷水,同时前刮水低速运转。在喷水信号结束后,输出一定时间高电平信号,刮水动作一定次数。
开关为4档位开关:空档、手动上升档、手动下降档、自动下降档。
只有在点火开关接通时或点火开关断开后一定时间内允许操作玻璃升降器。当驾驶员侧门被打开,此时该功能失效 (不可操作玻璃升降器)。
4个玻璃升降器输出端具有过电流保护及连续输出超时保护功能。其操作方式如下。
1)手动上升 按相应的玻璃升降开关上升键,对应的玻璃升降电动机工作,玻璃上升;松开手动上升键,则停止。
2)手动下降 按相应的玻璃升降开关到手动下降档,对应玻璃升降电动机工作,玻璃下降,松开手动下降档,则停止。
3)自动下降 按相应的玻璃升降开关到自动下降档,对应玻璃升降电动机工作,玻璃下降到底;或一直下降到重新按到上升档或下降档。
玻璃自动下降期间,如果按相应玻璃升降开关到手动下降档,玻璃升降改为手动下降模式;如果按相应玻璃升降开关到手动上升档,玻璃升降改为手动上升模式;如果按相应玻璃升降开关到自动下降档,玻璃升降停止工作。
4)遥控关窗 在车熄火、车门关好后,按住遥控关闭键不松开,车窗玻璃逐个自动升窗到顶,到顶后玻璃升降器自动断电。升窗顺序为左前窗→右前窗→左后窗→右后窗。如在升窗过程中松开遥控关闭键,自动升窗将停止。
1)加热电器件电源使能控制。
2)从CAN或硬线得到发动机转速信号,当发动机转速大于一定转速时,电源使能继电器吸合,后除霜与后视镜加热、座椅加热可以正常工作。否则,不允许后除霜与后视镜加热、座椅加热器工作。
3)天窗带防夹控制功能 (预留):遥控设防时,通过LIN总线控制天窗关闭。
1)预留CAN BUS口,通过CAN BUS与发动机管理系统ECU、防抱死制动系统ABS、组合仪表CLUSTER、安全气囊ACU等通信,实现数据共享。
2)预留LIN BUS口,通过LIN BUS与天窗控制器通信,实现集控关功能。通过LIN BUS与雨滴传感器通信,实现自动刮水的功能。通过LIN BUS与玻璃窗防夹模块通信实现集控关功能。
工作温度范围为-40~+85℃;射频范围433.050~434.790MHz (兼顾了中国和欧洲的法规要求)[4-6];发射功率<10mW;静态电流<5mA。
可以兼顾3款车型的车身控制模块、附带的遥控器PCB板外形图及其结构照片如图2、图3所示。
不同车型的BCM安装支架可根据具体安装要求,具体设计。
遥控器的外形可以根据不同车型的造型要求,具体设计。
某款车型的BCM结构照片如图4所示。BCM的PCB板装入外壳里,用螺钉固定,如图5所示。
某款车型遥控器的结构照片如图6所示。遥控器的PCB板装入外壳里,衬入密封垫 (防水、防潮、防尘),用螺钉固定。
此BCM及遥控器PCB板,还可以应用到未来的其它同级别车型上。
对于BCM的开发,考虑零部件的通用化。列出3款车型的BCM的功能及配置要求,找出共同之处及不同之处。考虑兼顾几款车型的BCM方案,并给予BCM内的芯片适当预留一定量的接口,便于功能扩展,设计出通用化的BCM及遥控器PCB板。不同的车型,根据BCM的固定方式具体设计BCM的安装支架;根据造型要求,具体设计遥控器的外形。
一款车型成熟的BCM和遥控器PCB板,用在多款车型上,可以加快开发速度,节约开发成本,提高开发品质和可靠性。
[1]童国庆,赵春鹏,马芳武,等.某款右舵车中央集控器和遥控器的澳洲适应性设计[J].汽车电器,2011,(3):1-3.
[2]GB 12663—2001,防盗报警控制器通用技术条件[S].
[3]闫志宽,刘胜利.汽车遥控防盗报警系统的技术条件特点与检修[M].北京:机械工业出版社,2004.
[4]童国庆.适应中国欧盟俄罗斯市场的车身控制系统射频电路设计[J].汽车电器, 2010, (3): 1-3.
[5]微功率 (短距离)无线电设备的技术要求[S].
[6]74-61-EEC防盗[S].